隨著集成電路工藝技術(shù)的不斷發(fā)展,逐次逼近型（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）由于具有簡單的電路結(jié)構(gòu)和極高的功耗效率,使其在中低精度應(yīng)用下備受歡迎。但是當(dāng)ADC的分辨率超過10位時,SAR ADC對比較器噪聲的要求變得十分嚴(yán)苛,而且所需的總電容值隨精度呈指數(shù)式增長,這會消耗更大的芯片功耗以及芯片面積,帶來匹配性難題。Sigma-Delta ADC是一種傳統(tǒng)高精度過采樣ADC結(jié)構(gòu),它在傳感器領(lǐng)域和音頻領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢和應(yīng)用前景,能夠在低精度量化器的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高精度信號輸出,但其輸入帶寬十分受限,這是由于Sigma-Delta ADC往往采用較高的過采樣比所導(dǎo)致的。結(jié)合SAR ADC和Sigma-Delta ADC結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),本文嘗試研究噪聲整形SAR ADC結(jié)構(gòu),保留了SAR ADC的低功耗優(yōu)勢,又結(jié)合了Sigma-Delta噪聲整形的高精度優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)在低過采樣率的情況下,取得更高的精度,更適用于低功耗應(yīng)用。論文提出了一種基于無源噪聲整形方案的SAR ADC,通過無源方式實(shí)現(xiàn)一階噪聲整形調(diào)制,值得注意的是,無源噪聲整形方案僅對傳統(tǒng)SAR ADC結(jié)構(gòu)加以較少的調(diào)整,其引入的無源積分模塊,使... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 什么是模數(shù)轉(zhuǎn)換器
    1.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外學(xué)術(shù)界研究動態(tài)
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 ADC基礎(chǔ)類型與性能指標(biāo)
    2.1 常見ADC的結(jié)構(gòu)簡介
        2.1.1 SARADC的基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 PipelinedADC的基本結(jié)構(gòu)
        2.1.3 Sigma-DeltaADC的基本結(jié)構(gòu)
    2.2 ADC的主要性能指標(biāo)
        2.2.1 靜態(tài)參數(shù)
        2.2.2 動態(tài)參數(shù)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于Sigma-Delta的噪聲整形SARADC
    3.1 Sigma-Delta調(diào)制原理
    3.2 噪聲整形SARADC基本內(nèi)容
        3.2.1 SARADC中的冗余電壓
        3.2.2 噪聲整形應(yīng)用理論基礎(chǔ)
        3.2.3 基于IIR的噪聲整形方案
        3.2.4 基于FIR與IIR結(jié)合的噪聲整形方案
    3.3 ADC信號采樣開關(guān)電路
        3.3.1 MOS采樣開關(guān)
        3.3.2 采樣非理想因素分析
        3.3.3 自舉開關(guān)采樣電路
    3.4 SARADC的DAC電容開關(guān)時序
        3.4.1 傳統(tǒng)電容結(jié)構(gòu)開關(guān)時序
        3.4.2 單調(diào)電容結(jié)構(gòu)時序開關(guān)
        3.4.3 終端電容復(fù)用開關(guān)時序
        3.4.4 拆分電容終端復(fù)用開關(guān)時序
    3.5 SARADC比較器
        3.5.1 基本動態(tài)鎖存比較器
        3.5.2 雙尾電流管型動態(tài)鎖存比較器
        3.5.3 雙路徑動態(tài)鎖存比較器
    3.6 本章小結(jié)
第四章 無源噪聲整形SARADC
    4.1 無源噪聲整形SARADC系統(tǒng)方案
    4.2 自舉開關(guān)
    4.3 DAC電容陣列
        4.3.1 拆分電容終端復(fù)用結(jié)構(gòu)時序
        4.3.2 單位電容選取
        4.3.3 整體電路仿真
    4.4 比較器的改良設(shè)計(jì)
        4.4.1 回踢改良比較器的增益級
        4.4.2 比較器整體結(jié)構(gòu)
    4.5 SAR控制邏輯和時鐘控制信號
        4.5.1 SAR控制邏輯電路
        4.5.2 時鐘信號倍壓驅(qū)動電路
    4.6 仿真結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3255487